Zur Optimierung von Hochleistungsabfüllanlagen für CO 2 -haltige Getränke:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
1993
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| Beschreibung: | Paderborn, Univ.-Gesamthochsch., Diss., 1993 |
| Beschreibung: | XII, 294 S. Ill., graph. Darst. |
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| adam_text | Titel: Zur Optimierung von Hochleistungsabfüllanlagen für CO 2 -haltige Getränke
Autor: Rammert, Markus
Jahr: 1993
Inhaltsverzeichnis
Formelzeichen IX
Zusammenfassung 1
1 Einleitung 3
2 Stand der Technik und des Wissens in der Getränkeindustrie 6
2.1 Zusammensetzung CO2-haltiger Getränke 6
2.2 Getränkeaufbereitung 8
2.2.1 Wasseraufbereitung, Flüssigzucker- und Fertigsirup-Herstellung 10
2.2.2 Entlösen von O2 und N2 12
2.2.3 Dosieren und Mischen 16
2.2.4 Lösen von CO2 17
2.2.5 Premixer 17
2.3 Flaschenfüllung mit Rundfüllern 19
2.3.1 Füllrohrloser Einkammergleichdruckfüller 20
2.3.2 Mehrkarnmerdifferenzdruckfüller mit langem Füllrohr 26
2.3.3 Auslegen eines Rundfüllers 29
2.4 Stand des Wissens 30
3 Analyse der Stoffaustauschvorgänge in der Getränketechnik 41
3.1 Abgefüllte Flasche 41
3.1.1 Gleichgewichtszustand 42
3.1.1.1 Allgemeines, Henry-Gesetz 42
3.1.1.2 Untersuchungen zur Löslichkeit von CO2 sowie die 45
Löslichkeit von O2 und N2 in Getränken
3.1.1.3 Gleichgewichtsdampfdruck 52
3.1.1.4 Kohlensäurezustandsformen 56
3.1.2 Stoffaustausch im Ungleichgewicht 64
3.1.2.1 Stoffaustausch ohne Blasenbildung am ruhenden System 65
3.1.2.2 Stoffaustausch ohne Blasenbildung am bewegten System 68
3.1.2.3 Keimbildung, Keimaktivierung und Blasenbildung 72
3.1.2.4 Stoffaustausch mit Blasenbildung 81
3.1.2.5 Größe der Einflußparameter 88
3.1.2.6 Anwendungen der Theorie auf den Stoffaustausch in 90
einer Flasche
3.1.2.7 Untersuchungen zur CO2-Entlösung an unvollständig 97
benetzten, festen Grenzflächen
3.2 Aufbereiten 103
3.2.1 Entlösen von O2 und N2 104
3.2.1.1 Vakuumsprühentlüftung 105
3.2.1.2 Drucksprühentlüftung 107
3.2.1.3 Druckentlüftung mittels Füllkörperkolonne 108
3.2.2 Blasenbildendes Karbonisieren 111
3.2.3 Blasenfreies Karbonisieren 120
3.2.3.1 Untersuchungen zum Sprühabsorber 121
3.2.3.2 Füllkörperkolonne 124
3.3 Füllen und Entlasten 127
3.3.1 Füllen des Ringkessels 127
3.3.2 Füllen der Flasche 130
3.3.3 Entlasten der Flasche 138
3.4 Ungeklärte Aussagen 143
4 Beschreibung der Abfüllversuche 145
4.1 Aufbereitungs- und Abfüllanlage 145
4.2 Versuchsmaterialien und eingesetzte Flaschenarten 150
4.3 Meßverfahren der Betriebsgrößen 154
4.3.1 Druck und Temperatur 154
4.3.2 O2-Konzentration im Getränk 154
4.3.3 CO2-Anteil in der Gasphase 154
4.3.4 CO2-Gehalt im Getränk 156
4.3.5 Füllvolumen und Füllverlust 159
4.4 Meßverfahren der Stoffkenngrößen 160
4.4.1 Schaumbildungsvermögen 160
4.4.2 CO2-Entlösevermögen 162
4.4.3 Grenzflächenspannung 164
4.5 Durchführen der Versuche 166
4.5.1 Aufbereiten 166
4.5.2 Füllen l69
4.6 Versuchsprogramm 1 3
5 Ergebnisse und Diskussion der Abfüllversuche 175
5.1 Einfluß der Betriebsgrößen und der Flaschenart auf das Abfüll- 175
verhalten von Wasser
5.1.1 Druck und CO2- Anteil des Füllgases sowie Fremdgaskonzen- 175
tration im Getränk
5.1.2 Oberflächenbeschaffenheit des Füllventils 181
5.1.3 1. Entlastungszeit und 2. Beruhigungszeit 182
5.1.4 Füllvolumen sowie Entlastungsdüse kombiniert mit 184
1. Entlastungszeit
5.1.5 Temperatur, CO2-Gehalt und CO2-Gleichgewichtsdruck 189
5.1.6 Füllstand im Ringkessel 194
5.2 Stoffverhalten und Abfüllverhalten verschiedener Wässer 195
5.3 Einfluß des Stoffverhaltens und der Flaschenart auf das Abfüllver- 199
halten verschiedener alkoholfreier Erfrischungsgetränke
5.3.1 Stoffverhalten 199
5.3.2 Abfüllverhalten 203
5.3.3 Folgerungen für andere Getränkezusammensetzungen 208
5.4 Einfluß der Betriebsgrößen auf das Abfüllverhalten verschiedener 212
alkoholfreier Erfrischungsgetränke bei unterschiedlichen Flaschenarten
5.4.1 Temperatur, CO2-Gehalt und CO2-Gleichgewichtsdruck 212
5.4.2 CO2-Anteil des Füllgases 214
5.4.3 Füllstand im Ringkessel 217
5.5 Einfluß des Zustandes der Flascheninnenwand vor der Füllung auf 218
das Abfüllverhalten
5.6 Vergleich der Versuchsergebnisse mit Praxiswerten und Konsequenzen 220
6 Technische Folgerungen 222
6.1 Maßnahmen zur Verhinderung von Füllverlusten bei der Entlastung 222
6.2 Verantwortungsbereiche der Hersteller und Betreiber 231
6.3 Klärung der in der Literatur und Praxis beobachteten Phänomene 231
7 Literaturverzeichnis 234
Anhang 244
A Programmlistings 244
AI Listing des Programms Gleichgewichtszustand 244
A.2 Listing des Programms Konduktion 248
A.3 Listing des Programms Rührer 250
A.4 Listing des Programms Füllkörperkolonne 252
A.5 Listing des Programms Ringkessel 258
A.6 Listing des Programms CO2-Gehalt 259
B Berechnungen 264
B.1 Stoffaustausch am Rührsystem 264
B.2 Stoffbilanz und Stoffaustausch in einer Füllkörperkolonne 265
B.3 Stoffbilanz im Ringkessel 271
C Berechnungsausdrucke mit dem Programm Blase 274
C.1 Berechnungsausdruck zu Bild 3.19 274
C.2 Berechnungsausdrucke zu Bild 3.21 275
C.3 Berechnungsausdruck zu Bild 3.23 278
C.4 Berechnungsausdrucke zu den Bildern 3.34 und 3.35 280
C.5 Berechnungsausdrucke zur Blasenabsorption im Premixer 283
C.6 Berechnungsausdrucke zu Bild 3.41 286
C.7 Berechnungsausdrucke zu Tab. 3.8 288
C.8 Berechnungsausdrucke zu Bild 3.42 290
D Verzeichnis der eingesetzten Pumpen, Motoren, Maschinen und Geräte 292
sowie die Kennlinie der Hubkolbendosierpumpe
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